(57)【要約】【課題】ワイヤ放電加工装置においてワイヤ張力の偏差を低減する。【解決手段】複数のプーリに巻掛けられたワイヤ１５でワーク２８を加工するワイヤ放電加工装置１００であって、ワイヤ１５の送り速度を規定する速度プーリ１６と、速度プーリ１６との間に巻掛けられたワイヤ１５に主張力を印加する張力プーリ１８と、速度プーリ１６と張力プーリ１８との間に間隔をおいて配設され、その長手方向に間隔をあけてワイヤ１５が複数回巻き掛けられ、ワーク加工領域２６を規定する複数のガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄと、を含み、複数のガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄの内、ワーク加工領域２６と張力プーリ１８との間に配置されたガイドローラ２４Ｄは、複数回巻き掛けられたワイヤに１５副張力を印加すること、を特徴とするワイヤ放電加工装置１００。【選択図】図２
2010284765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプーリに巻掛けられたワイヤでワークを加工するワイヤ放電加工装置であって、
ワイヤの送り速度を規定する速度プーリと、
そのプーリと速度プーリとの間に巻掛けられたワイヤに主張力を印加する張力プーリと、
速度プーリと張力プーリとの間に間隔をおいて配設され、その長手方向に間隔をあけてワイヤが複数回巻き掛けられ、ワーク加工領域を規定する複数のガイドローラと、を含み、
複数のガイドローラの内、ワーク加工領域と張力プーリとの間に配置された一のガイドローラは、複数回巻き掛けられたワイヤに副張力を印加すること、
を特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤ放電加工装置であって、
一のガイドローラの周速は、速度プーリの周速と異なること、
を特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のワイヤ放電加工装置であって、
速度プーリと、ワーク加工領域と、一のガイドローラと、張力プーリとは、ワイヤの送り方向に上流側から、速度プーリ、ワーク加工領域、一のガイドローラ、張力プーリの順に配置され、
一のガイドローラの周速は、速度プーリの周速よりも早いこと、
を特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
請求項２に記載のワイヤ放電加工装置であって、
速度プーリと、ワーク加工領域と、一のガイドローラと、張力プーリとは、ワイヤの送り方向に上流側から、張力プーリ、一のガイドローラ、ワーク加工領域、速度プーリの順に配置され、
一のガイドローラの周速は、速度プーリの周速よりも遅いこと、
を特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置であって、
速度プーリを駆動する速度モータと、
張力プーリを駆動するトルクモータと、
一のガイドローラを駆動するドローモータと、
速度プーリと一のガイドローラとの間に設けられた第１のワイヤ張力センサと、
張力プーリと一のガイドローラとの間に設けられた第２のワイヤ張力センサと、
速度モータとドローモータとの回転速度及びトルクモータの出力トルクを変化させる制御部と、を備え、
制御部は、
ワイヤの送り速度の増減を行う際には、速度モータの回転速度を増減させ、
第２のワイヤ張力センサによって取得した第２のワイヤ張力が所定の張力となる様にトルクモータの出力トルクを増減し、
第１のワイヤ張力センサによって取得した第１のワイヤ張力と第２のワイヤ張力センサによって取得した第２のワイヤ張力との差が所定の閾値以下となるようにドローモータの回転数を増減すること、
を特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置であって、
速度プーリを駆動する速度モータと、
張力プーリを駆動するトルクモータと、
一のガイドローラを駆動するドローモータと、
速度プーリと一のガイドローラとの間に設けられた第１のワイヤ張力センサと、
速度モータとドローモータとの回転速度及びトルクモータの出力トルクを変化させる制御部と、を備え、
制御部は、
一のガイドローラの周速と速度プーリの周速とが所定の速度比となるようにドローモータと速度モータとを回転させ、
ワイヤの送り速度の増減を行う際には、該所定の速度比を保持するように速度モータとドローモータとを増減速させ、第１のワイヤ張力センサによって取得した張力の変動に応じてトルクモータの出力トルクを変化させること、
を特徴とするワイヤ放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工装置の構造及びワイヤ放電加工装置のワイヤ送り制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン等の円柱状インゴットからウェハを切り出す場合における切断手段として、砥粒を用いたワイヤソーが知られている。このワイヤソーは、複数のガイドローラ間に巻回された切断用ワイヤをその長手方向に高速駆動しながら、ワイヤに対してワークを切断送りすることにより、ワークから多数枚の薄片を同時に切り出すものである。
【０００３】
しかし、このようなワイヤソーでは、ガイドローラ間に形成された複数本の切断ワイヤ部分に対し、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給する必要があり、その取扱いは容易でない。また、ワイヤがワークに直接接触することによる断線を抑制するために比較的太いワイヤを使用する必要があり、切断加工代が大きくなってしまうという問題があった。さらに、従来のワイヤソーは、インゴットからウェハを切り出すのに長時間を要する場合もあり、加工時間短縮のニーズが高まっている。
【０００４】
一方、近年、シリコンカーバイドが半導体の材料として注目されている。しかし、このシリコンカーバイドは硬質材料であるため、従来のワイヤソーでは、シリコンのインゴットを切断する以上の時間がかかってしまうという問題があった。
【０００５】
このため、導電性を有する硬質材料のワークを効率良く切断する手段として、当該ワークとワイヤとの間に電圧を断続的に印加し、各切断ワイヤ部分によってワークを放電加工の原理で切断する放電式ワイヤソーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載された放電式ワイヤソーは、複数本のワイヤをそれぞれガイドローラ間に２から３回巻き掛けすることにより、１本のワイヤについて２から３の切断ワイヤ部分を形成し、これらの切断ワイヤ部分に対してワークを切断送りするとともに、各切断用ワイヤ部分に個別に接触子を接触させて電圧を印加するようにしたものである。この放電式ワイヤソーは、一度に多くのウェハの切断を行うために複数本のワイヤを使用しており、装置が複雑になってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、ワイヤの巻き掛け回数を多くして、一本のワイヤで多数の切断ワイヤ部分を構成し、構造を簡素化したワイヤ放電加工装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２４８７１９号公報
【特許文献２】特開２０００−９４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ワイヤ放電加工装置においては、放電加工中のワイヤの振れを抑制して切断加工代を小さくするためにワイヤに所定の張力を掛けている。特許文献２に記載された従来技術のワイヤ放電加工装置では、切断ワイヤ部分に巻きかけられたワイヤの上流側と下流側とにそれぞれ張力調整装置が設けられ、この張力調整装置でワイヤに掛ける張力を調整するようにしている。ところが、複数のガイドローラに多条にワイヤを巻きかけた場合、ガイドローラとワイヤとの間の微小な滑りによって、ワイヤ送り方向の上流側にあるワイヤとワイヤの送り方向の下流側にあるワイヤとの間に張力の分布が発生し、張力が高くなる側を所定の張力となるように張力を調整した場合、張力の低くなる側ではワイヤの張力が不足し、ワイヤが振れて切断加工代が大きくなってしまうという問題があった。逆にワイヤの張力が低くなる側の張力を所定の張力に調整した場合には、ワイヤの張力が高くなる側ではワイヤの張力が高くなりすぎ、運転中のワイヤの断線が多くなる場合があるという問題があった。
【００１０】
また、ワイヤ放電加工装置では、加工効率を上げるためにワイヤの送り速度を増減させる場合がある。この場合、特許文献２に記載されているように、ワイヤの送り機構と張力調整機構とがそれぞれ独立して動作する場合には、ワイヤの送り速度を急速に変化させた場合に張力の調整が遅れ、ワイヤの張力が大きく変動してしまう場合があった。このため、ワイヤの送り速度の急変によってワイヤに大きな張力が掛かってワイヤの断線が発生したり、ワイヤに弛みが発生してワークの切断面が不均一となってしまったりするとうという問題があった。
【００１１】
本発明は、ワイヤ放電加工装置においてワイヤ張力の偏差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のワイヤ放電加工装置は、複数のプーリに巻掛けられたワイヤでワークを加工するワイヤ放電加工装置であって、ワイヤの送り速度を規定する速度プーリと、そのプーリと速度プーリとの間に巻掛けられたワイヤに主張力を印加する張力プーリと、速度プーリと張力プーリとの間に間隔をおいて配設され、その長手方向に間隔をあけてワイヤが複数回巻き掛けられ、ワーク加工領域を規定する複数のガイドローラと、を含み、複数のガイドローラの内、ワーク加工領域と張力プーリとの間に配置された一のガイドローラは、複数回巻き掛けられたワイヤに副張力を印加すること、を特徴とする。
【００１３】
本発明のワイヤ放電加工装置において、一のガイドローラの周速は、速度プーリの周速と異なること、としても好適である。
【００１４】
本発明のワイヤ放電加工装置において、速度プーリと、ワーク加工領域と、一のガイドローラと、張力プーリとは、ワイヤの送り方向に上流側から、速度プーリ、ワーク加工領域、一のガイドローラ、張力プーリの順に配置され、一のガイドローラの周速は、速度プーリの周速よりも早いこと、としても好適であるし、速度プーリと、ワーク加工領域と、一のガイドローラと、張力プーリとは、ワイヤの送り方向に上流側から、張力プーリ、一のガイドローラ、ワーク加工領域、速度プーリの順に配置され、一のガイドローラの周速は、速度プーリの周速よりも遅いこと、としても好適である。
【００１５】
本発明のワイヤ放電加工装置において、速度プーリを駆動する速度モータと、張力プーリを駆動するトルクモータと、一のガイドローラを駆動するドローモータと、速度プーリと一のガイドローラとの間に設けられた第１のワイヤ張力センサと、張力プーリと一のガイドローラとの間に設けられた第２のワイヤ張力センサと、速度モータとドローモータとの回転速度及びトルクモータの出力トルクを変化させる制御部と、を備え、制御部は、ワイヤの送り速度の増減を行う際には、速度モータの回転速度を増減させ、第２のワイヤ張力センサによって取得した第２のワイヤ張力が所定の張力となる様にトルクモータの出力トルクを増減し、第１のワイヤ張力センサによって取得した第１のワイヤ張力と第２のワイヤ張力センサによって取得した第２のワイヤ張力との差が所定の閾値以下となるようにドローモータの回転数を増減すること、としても好適である。
【００１６】
本発明のワイヤ放電加工装置において、速度プーリを駆動する速度モータと、張力プーリを駆動するトルクモータと、一のガイドローラを駆動するドローモータと、速度プーリと一のガイドローラとの間に設けられた第１のワイヤ張力センサと、速度モータとドローモータとの回転速度及びトルクモータの出力トルクを変化させる制御部と、を備え、制御部は、一のガイドローラの周速と速度プーリの周速とが所定の速度比となるようにドローモータと速度モータとを回転させ、ワイヤの送り速度の増減を行う際には、該所定の速度比を保持するように速度モータとドローモータとを増減速させ、第１のワイヤ張力センサによって取得した張力の変動に応じてトルクモータの出力トルクを変化させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、ワイヤ放電加工装置においてワイヤ張力の偏差を低減することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置のワイヤ送り系統と、ワイヤ送り速度とプーリ、ガイドローラの速度を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置のワイヤ張力の変化を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置のワークの切断を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】ワイヤ張力に対するトルクモータの目標出力を示すマップである。
【図７】ダンサロールの位置と送り出しモータの回転数を示すマップである。
【図８】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置のワイヤ送り速度を増加させた際のワイヤ張力とダンサロール位置の時間変化を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態におけるワイヤ放電加工装置のワイヤ送り系統と、ワイヤ送り速度とプーリ、ガイドローラの速度を示すグラフである
【図１０】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の他の動作によるワイヤ張力の変化を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の他の動作を示すフローチャート
【図１２】本発明の実施形態におけるワイヤ放電加工装置の他の動作で、ワイヤ送り速度を増加させた際のトルクモータの出力とドローモータの回転数とワイヤ張力とダンサロール位置の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、ワイヤ放電加工装置１００は、送り出しボビン１０Ａと、巻取りボビン１０Ｂと、プーリ１１Ａ〜１１Ｉと、ダンサロール１２と、速度プーリ１６と、第１のワイヤ張力センサ１３Ａ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂと、張力プーリ１８と、ワイヤ整列ユニット２１と、ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄと、電源２９と、給電子４１と、ワーク送りユニット２７と、制御部５０とを備えている。
【００２０】
送り出しボビン１０Ａは放電加工に用いられるワイヤ１５を送り出すものであり、送り出しモータ２５Ａによって回転駆動される。巻取りボビン１０Ｂは、放電加工に用いられたワイヤ１５を巻き取るもので、滑りクラッチ２２を介して取り付けられた巻き取りモータ２５Ｈによって駆動される。ダンサロール１２は、その位置を上下に移動させることによって送り出しボビン１０Ａから速度プーリ１６までのワイヤ１５の走行長さを調整し、送り出しボビン１０Ａと速度プーリ１６との間のワイヤ１５の送りを安定させるものである。速度プーリ１６は、ワイヤ１５が巻き掛けられる面にゴム製の滑り止め部材が設けられ、速度モータ２５Ｂによって駆動され、ワイヤ１５の送り速度を規定するものである。速度プーリ１６は、位置決めモータ２５Ｆによって水平方向に駆動されるガイド１７によってその水平方向位置が規定される。第１、第２のワイヤ張力センサ１３Ａ、１３Ｂは、内部に複数のガイドローラを備え、そのローラの位置によってワイヤ１５の張力を測定するものである。張力プーリ１８は、速度プーリ１６と同様、ワイヤ１５が巻き掛けられている面にゴム製の滑り止め部材が取り付けられており、対向して設けられたクランプユニット１９のクランプローラ１９ａとの間にワイヤ１５を挟みこんで送り方向に引っ張り、ワイヤ１５に主張力を掛けることが出来るよう構成されている。張力プーリ１８は出力トルクを調整することができるトルクモータ２５Ｄによって駆動されている。ワイヤ整列ユニット２１は、位置決めモータ２５Ｇによって軸方向に移動し、巻き取りボビン１０Ｂに向うワイヤ１５の巻き取りボビン１０Ｂの軸方向の位置を調整する。
【００２１】
ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄには、ワイヤ１５が各ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄの軸方向にピッチＰの間隔で複数回巻き掛けられており、ガイドローラ２４Ａ、２４Ｂの間はワーク加工領域２６となっており、４つのガイドローラ２４Ａから２４Ｄはワーク領域を規定するガイドローラである。一のガイドローラであるガイドローラ２４Ｄはドローモータ２５Ｃによって回転駆動される。ワーク送りユニット２７はステッピングモータ２５Ｅによって駆動されるよう構成されている。また、ワイヤ放電加工装置１００は、ダンサロール１２の位置を検出する位置センサ３１と、ワイヤの断線を検出する断線検出センサ３２とを備えている。送り出しモータ２５Ａ、速度モータ２５Ｂ、ドローモータ２５Ｃ、トルクモータ２５Ｄ、巻き取りモータ２５Ｈは、ロータリーエンコーダを内蔵しており、その回転数を出力することができるモータである。また、各位置決めモータ２５Ｆ，２５Ｇは、内部の回転子の回転角度を検出することができ、回転子の回転角度からガイド１７、ワイヤ整列ユニット２１の位置を検出することができるよう構成されている。
【００２２】
繰出しボビン１０Ａから図１に示す矢印の方向に繰出されたワイヤ１５は、プーリ１１Ａ、ダンサロール１２、プーリ１１Ｂ，１１Ｃ、速度プーリ１６、プーリ１１Ｄ、第１のワイヤ張力センサ１３Ａ、プーリ１１Ｅ、１１Ｆの順に巻き掛けられ、プーリ１１Ｆを出たワイヤ１５は、多数のガイド溝をもつガイドローラ２４Ａから２４Ｄの外側にガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄの順に巻きかけられる。ガイドローラ２４Ｄを出たワイヤ１５は最初にガイドローラ２４Ａに巻きかけられているワイヤ１５の部分とガイドローラ２４Ａの軸方向にピッチＰだけ離れた位置から再びガイドローラ２４Ａから２４Ｄに巻きかけられていく。最初に巻きかけられたワイヤ１５の部分と、次に巻き掛けられたワイヤ１５の部分との各ガイドローラ２４Ａから２４Ｄの軸方向の間隔はいずれの場所でもピッチＰとなっている。このようにワイヤ１５はガイドローラ２４Ａから２４Ｄに複数回巻き掛けられる。
【００２３】
図１に示すように本実施形態では、ワイヤ１５はガイドローラ２４Ａから２４Ｄに５回巻き掛けられている。ここで、巻き掛け回数は、ワーク加工領域２６を規定するガイドローラ２４Ａ及び２４Ｂに巻き掛けられている回数である。従って、ワイヤ１５の最後の巻き掛けのようにワイヤ１５がガイドローラ２４Ｄからガイドローラ２４Ａに戻らずプーリ１１Ｇに向って延びてもガイドローラ２４Ａ及び２５Ｂに巻きかけられているので、巻き掛け回数は１回と数える。つまり、巻き掛けの回数はガイドローラ２４Ａとガイドローラ２４Ｂとの間に張られているワイヤ１５の条数となる。
【００２４】
ワイヤ１５はガイドローラ２４Ａから２４Ｄに複数回巻き掛けされた後、プーリ１１Ｇ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂ、プーリ１１Ｈ、張力プーリ１８、プーリ１１Ｉ、ワイヤ整列ユニット２１を通り、巻取りボビン１０Ｂに巻き取られている。ワイヤ１５は黄銅等の金属線である。
【００２５】
図１に示すように、給電子４１はガイドローラ２４Ａとガイドローラ２４Ｂとの間のワーク加工領域２６に張られたワイヤ１５のガイドローラ２４Ａ側とガイドローラ２４Ｂ側とにそれぞれ設けられている。各給電子４１はワイヤ１５の各条に接して各条のワイヤ１５に電源２９のからの電力を給電する複数の導電ブロック４１Ａと各導電ブロック４１Ａの間を絶縁する絶縁ブロック４１Ｂとが軸方向に交互に並べて配置されたもので、各ブロック４１Ａ，４１Ｂは図示しない通しボルトとナットによって一体に締め付けられているものである。
【００２６】
ワーク送りユニット２７は、各給電子４１の間でワイヤ１５の送り方向と直交する方向に向かってワーク２８を移動させることができるよう配置され、ステッピングモータ２５Ｅによって駆動されるよう構成されている。ステッピングモータ２５Ｅは内部の回転子の回転角度を検出することができ、回転子の回転角度からワーク２８の位置を検出することができるよう構成されている。
【００２７】
本実施形態では、各給電子４１は電源２９のマイナス側あるいはグランド側と導電線３０によって接続され、ワーク２８は電源のプラス側と導電線３０によって接続されている。電源２９は、例えば数１０ＫＨｚの直流パルス電流を各給電子４１とワーク２８との間に流し、ワーク２８とワーク加工領域２６のワイヤ１５との間に断続的な放電を発生させる。放電によって発生される熱によってワーク２８は切断加工される。ワーク２８と給電子４１に接続される極性は相互に異なっていればよく、ワーク２８をマイナス側とし、ワイヤ１５をプラス側としてもよい。
【００２８】
本実施形態のワイヤ放電加工装置１００では、ワーク２８及び給電子４１は電気伝導率が調整された純水または油系の加工液に浸漬されており、ワーク加工領域２６のワイヤ１５とワーク２８の間の放電は水中で行われ、加工中にワーク２８全体の温度の上昇を抑えることができるよう構成されている。ワーク２８と給電子４１の間に加工液を吹きかけるように構成することとしてもよい。
【００２９】
送り出しボビン１０Ａ、巻き取りボビン１０Ｂを回転させる送り出しモータ２５Ａ、巻き取りモータ２５Ｈと、速度プーリ１６を回転させる速度モータ２５Ｂと、ガイドローラ２４Ｄを回転させるドローモータ２５Ｃと、張力プーリ１８を回転させるトルクモータ２５Ｄと、ステッピングモータ２５Ｅと、位置決めモータ２５Ｆ、２５Ｇと、電源２９とは制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって動作するよう構成されている。また、第１、第２のワイヤ張力センサ１３Ａ、１３Ｂと、ダンサロール１２の位置を検出する位置センサ３１と、ワイヤ１５の断線を検出する断線検出センサ３２と、は制御部５０に接続され、各検出信号は制御部５０に入力されるよう構成されている。制御部５０は、内部の信号処理用のＣＰＵと制御用のプログラムやデータを格納するメモリを備えるコンピュータである。制御部５０は断線検出センサ３２によってワイヤ１５の断線が検出された場合には、ワイヤ放電加工装置１００の動作を停止する。また、速度プーリ１６の水平方向位置は、加工条件などによって位置決めモータ２５Ｆを駆動して変更されるが、放電加工中は速度プーリ１６の水平方向の位置は固定されている。
【００３０】
以上のように構成されたワイヤ放電加工装置１００の動作について図２から図４を参照しながら説明する。ワイヤ放電加工装置１００が始動されると制御部５０は、各モータ２５Ａ〜２５Ｄ，２５Ｈを始動して各ボビン１０Ａ，１０Ｂ、速度プーリ１６、ガイドローラ２４Ｄ、張力プーリ１８を回転させる。これによってワイヤ１５は送り出しボビン１０Ａから巻き取りボビン１０Ｂに向って図１の矢印で示す方向に向かって送られる。制御部５０は、速度プーリ１６を回転させる速度モータ２５Ｂの回転数を内蔵されたロータリーエンコーダから取得し、回転数を変更することによって速度プーリ１６の周速、つまりワイヤ１５の送り速度が速度Ｖ1になるようにフィードバック制御する。ワイヤ１５の送り速度は速度モータ２５Ｂの回転数によって規定される。送り出しボビン１０Ａを回転させる送り出しモータ２５Ａはワイヤ１５の送り速度が速度Ｖ1となるような従動速度で回転している。また、巻き取りボビン１０Ｂを回転させる巻取りモータ２５Ｈは、ワイヤ１５の速度が送り速度Ｖ1に対応する回転数よりも大きな回転数の一定速度で回転し、ワイヤ１５の送り速度Ｖ1に対応する回転数との速度差は滑りクラッチ２２によって吸収される。
【００３１】
張力プーリ１８は、その周速がワイヤ１５の送り速度Ｖ1或いは速度プーリ１６の周速と略同一の速度で回転し、トルクモータ２５Ｄのトルク出力によってクランプローラ１９ａと張力プーリ１８との間に挟み込んだワイヤ１５を送り方向に引っ張る。速度プーリ１６は表面に滑り止め部材が設けられ、ワイヤ１５と速度プーリ１６との間での滑りはほとんど発生しないことから、ワイヤ１５には速度プーリ１６と張力プーリ１８との間に張力が掛かる。図２に示すように、制御部５０は、速度プーリ１６とワーク加工領域２６との間に設けられている第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得したワイヤ１５の張力が目標張力Ｔ1となるようにトルクモータ２５Ｄのトルク出力を調整する。張力プーリ１８によってワイヤに付加される張力は主張力である。
【００３２】
図３の線ａ1に示すように、ワイヤ１５が送り速度Ｖ1によって送られ、第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得するワイヤ張力が目標張力Ｔ1となり、各ガイドローラ２４Ａから２４Ｄが巻きかけられたワイヤ１５によって回転させられている場合には、ワイヤ１５には各ガイドローラ２４Ａから２４Ｄとの間の摩擦力により、張力プーリ１８によって付加される主張力を減衰させる方向の力が掛かる。このため、速度プーリ１６側のワイヤ１５の張力は、張力プーリ１８側よりも小さくなる。逆に言うと、張力プーリ１８側のワイヤ１５の張力は、速度プーリ１６側よりも大きくなる。本実施形態では、制御部５０は、第１のワイヤ張力センサ１３Ａの位置のワイヤ１５の張力が目標張力Ｔ1となるようトルクモータ２５Ｄのトルク出力を調整しているため、張力プーリ１８側のワイヤ１５に掛かる張力は、目標張力Ｔ1にワイヤがガイドローラ２４Ａから２４Ｄを一周する際に発生する摩擦張力ΔＴfに巻き掛け回数の５回を掛けた合計摩擦張力５×ΔＴfだけ大きい張力Ｔ2となる。このため、図３の線ａ1に示すように、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄに巻き掛けられているワイヤ１５の張力には偏差が生じている。
【００３３】
次に制御部５０は、ドローモータ２５Ｃを回転させ、ガイドローラ２４Ｄの周速がワイヤ１５の送り速度Ｖ1の所定の速度比、例えば１．２〜１．３倍の速度Ｖ2となるような回転数とする。すると、ガイドローラ２４Ｄの表面ではワイヤ１５との間に速度差による滑りが発生し、ガイドローラ２４Ｄは、ワイヤ１５との接触力と滑り摩擦係数を掛けた力によりワイヤ１５を送り方向に引っ張る。本実施形態では、ワイヤ１５はガイドローラ２４Ｄに５回巻きかけられており、ワイヤ１５は、図３の点線ｂ1に示すように、図３で符号２４Ｄ−１から２４Ｄ−５で示すガイドローラ２４Ｄと接する位置に来るたびにガイドローラ２４ＤによってΔＴ0´の副張力が印加される。従ってワイヤ１５に付加される全副張力は５×ΔＴ0´となる。これによって、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄよりも速度プーリ１６側のワイヤ１５に掛かる張力は５×ΔＴ0´だけ増加する。
【００３４】
本実施形態では、制御部５０は、ガイドローラ２４Ｄによってワイヤ１５に付加される合計副張力５×ΔＴ0´が合計摩擦張力５×ΔＴfよりも大きくなる様にガイドローラ２４Ｄ回転数を制御しているので、ワイヤ１５の速度プーリ１６側に掛かるワイヤ張力は張力プーリ１８側のワイヤ１５に掛かる張力Ｔ2よりも大きいＴ3となる。ガイドローラ２４Ａから２４Ｃの摩擦による摩擦張力ΔＴfはガイドローラ２４Ａからガイドローラ２４Ｄを一周する毎にワイヤ１５に掛かることから、図３の点線ｂ1に示すように、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄの巻き掛けられている領域のワイヤ１５に掛かる張力はガイドローラ２４Ａから２４Ｄに巻き掛けられている領域のワイヤ１５には各周の最初となるガイドローラ２４Ａの位置ではワイヤ張力が張力Ｔ3で、各周の最後になるガイドローラ２４Ｄの位置では目標張力Ｔ1に副張力ΔＴ0´と摩擦張力ΔＴfとの差（ΔＴ0´−ΔＴf）が加わったＴ3＋（ΔＴ0´−ΔＴf）となる鋸状の張力分布となる。そして、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄの同じ巻き掛け位置にあるワイヤ１５に掛かる張力は略均等となる。このため、ワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５に掛かる張力は略均等となる。
【００３５】
次に制御部５０は、第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得したワイヤ張力が張力Ｔ3から合計副張力５×ΔＴ0´だけ小さい目標張力Ｔ1となるように、トルクモータ２５Ｄのトルク出力を低減する。そして、図２の二点鎖線ｃ1に示すように、速度プーリ１６側のワイヤ１５に掛かる張力が目標張力Ｔ1になると、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄに巻き掛けられている領域のワイヤ１５には各周の最初となるガイドローラ２４Ａの位置ではワイヤ張力が目標張力Ｔ1で、各周の最後になるガイドローラ２４Ｄの位置では目標張力Ｔ1に副張力ΔＴ0´と摩擦張力ΔＴfとの差（ΔＴ0´−ΔＴf）が加わったＴ1＋（ΔＴ0´−ΔＴf）となる鋸状の張力分布となる。そして、ガイドローラ２４Ｄよりも張力プーリ１８側のワイヤ１５の張力は張力Ｔ2から合計副張力５×ΔＴ0´だけ低い張力Ｔ4となる。目標張力Ｔ1と張力Ｔ2との差は合計摩擦張力５×ΔＴfであるから、張力プーリ１８側のワイヤ１５の張力Ｔ4は目標張力Ｔ1から５×（ΔＴ0´−ΔＴf）だけ小さくなる。
【００３６】
このように、ワイヤ１５が多数回巻き掛けられているガイドローラ２４Ｄによって各条のワイヤ１５にそれぞれ同様の副張力ΔＴ0´を付加することができることから、ガイドローラ２４Ａとガイドローラ２４Ｂとの間のワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５の張力の偏差を抑制することができる。
【００３７】
以上説明した実施形態では、本実施形態では、制御部５０は、ガイドローラ２４Ｄによってワイヤ１５に付加される合計副張力５×ΔＴ0´が合計摩擦張力５×ΔＴfより大きくなるようにガイドローラ２４Ｄの回転数を調整することとして説明したが、ガイドローラ２４Ｄによってワイヤ１５に付加される副張力ΔＴ0´が摩擦張力ΔＴfに等しくなる様にすることもできる。この場合には、ガイドローラ２４Ｄによって副張力が付加されると、速度プーリ１６側のワイヤ１５に掛かる張力は、図３の一点鎖線ｂ1´に示すように、目標張力Ｔ1より合計摩擦張力５×ΔＴfだけ大きくなり、張力プーリ１８側のワイヤ１５に掛かる張力Ｔ2と同じ大きさとなる。そして、第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得した張力を目標張力Ｔ1になるようにトルクモータ２５Ｄの出力を低減すると、図３の線ｃ1´に示すように、張力プーリ１８側のワイヤ１５の張力も目標張力Ｔ1とすることができる。
【００３８】
以上のような動作によって、ワイヤ１５が速度Ｖ1で送られ、ワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５に略目標張力Ｔ1が付加された状態となったら、制御部５０は各給電子４１とワーク２８との間に放電加工用の電流を印加する。そして、電流が所定の電流Ａ1に達したら、制御部５０はステッピングモータ２５Ｅによってワーク２８をワイヤ１５に向かって送り始め、放電加工動作を開始する。
【００３９】
図４に示すように、各条のワイヤ１５に向かって円柱状のワーク２８が送られると、ワイヤ１５とワーク２８との間に放電が発生し、その熱によって円柱状のワーク２８は次第に切断されていく。図４に示すように、各条のワイヤ１５には略目標張力Ｔ1が付加されており、ワイヤ１５は送り速度Ｖ1で送られている。図４に示すように、１本のワイヤ１５はガイドローラ２４Ａとガイドローラ２４Ｂとの間では５条となっており、ワイヤ１５の各条に給電子４１から給電されて、ワーク２８のガイドローラ２４Ａ側の点ａから点ｅとガイドローラ２４Ｂ側の点ａ´から点ｅ´の間でそれぞれワーク２８との間で放電を行う。点ａから点ｅと点ａ´から点ｅ´の間の各長さＬはワイヤ１５とワーク２８との間の放電区間の長さでありワーク２８の加工長さである。図４に示すように、円柱形のワーク２８を円板状にスライスする場合には、各条のワーク加工長さＬは同一長さとなっている。
【００４０】
以上、説明した本実施形態のワイヤ放電加工装置１００でワイヤ１５の送り速度を増減する際の制御について図５から図８を参照しながら説明する。図５のステップＳ１０１並びに図８の時間ｔ1に示すように、制御部５０はワイヤ１５の送り速度を増速する指令が入力されると、図５のステップＳ１０２に示すように、所定の速度比で回転している速度モータ２５Ｂとドローモータ２４Ｄの速度比を保ったまま共に増速する。速度モータ２５Ｂとドローモータ２５Ｃの回転数は、その速度比が一定に保持されるように増速されることから、増速と共に速度モータ２５Ｂによって回転される速度プーリ１６の周速とガイドローラ２４Ｄの周速の間の速度差は大きくなっていく。このため、ワイヤ１５とガイドローラ２４Ｄとの間の摩擦力が大きくなり、ガイドローラ２４Ｄからワイヤ１５に付加される副張力ΔＴ0´、合計副張力５×ΔＴ0´が増大する。ガイドローラ２４Ｄはワイヤ１５が複数回巻き掛けられているので各条のワイヤ１５に付加される副張力ΔＴ0´は略均等に増加し、速度プーリ１６の周速とガイドローラ２４Ｄとの間のワイヤ１５に印加される合計副張力５×ΔＴ0´も増加する。
【００４１】
すると、図８の時間ｔ1からｔ2に示すように、ガイドローラ２４Ｄのワイヤ送り上流側にある第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって検出されるワイヤ張力が目標張力Ｔ1よりも大きくなってくる。制御部５０は、図５のステップＳ１０３に示すように第１のワイヤ張力センサ１３Ａによってワイヤ張力を取得し、取得したワイヤ張力と内部のメモリに格納している図６に示すワイヤ張力に対するトルクモータ２５Ｄの目標出力のマップを参照し、図５のステップＳ１０４に示すようにトルクモータ２５Ｄの目標トルクを取得する。そして、制御部５０は図５のステップＳ１０５に示すように、トルクモータ２５Ｄの出力トルクを変更する。ワイヤ送り速度を増速させる場合には、先に説明したように、ワイヤ１５に掛かる張力は増加することから、制御部５０は図８の時間ｔ2からｔ3に示すようにトルクモータ２５Ｄの出力トルクを低減し、ワイヤ１５に掛かる主張力を低減して当初の目標張力Ｔ1に戻すよう制御する。制御部５０は、図５のステップＳ１０６に示すように、第１のワイヤ張力センサ１３Ａによってワイヤ１５の張力を監視し、図８の時間ｔ3に示すように、その張力が目標聴力Ｔ1に戻ったら、変更したトルクモータ２５Ｄの出力を維持する。
【００４２】
また、速度プーリ１６とガイドローラ２４Ｄとを増速させてワイヤ１５の送り速度を増加させると、送り出しボビン１０Ａから送り出されるワイヤ１５の速度と速度プーリ１６の周速との間に速度差ができる。このため、送り出しボビン１０Ａと速度プーリ１６との間にあるワイヤ１５は速度プーリ１６の側に引っ張られ、ダンサロール１２の位置が上昇する。制御部５０は、図５のステップＳ１０８に示すように、位置センサ３１によってダンサロール１２の位置を取得し、メモリに格納した図７に示すダンサロール１２の位置と送り出しモータ２５Ａの回転数との関係を示すマップを参照し、図５のステップＳ１０９に示すように送り出しモータ２５Ａの目標回転数を取得する。そして、図５のステップＳ１１０に示すように、送り出しモータ２５Ａの回転数を変更する。先に説明したように、ワイヤ送り速度を増加する場合には、ダンサロール１２の位置が一端上昇することから、制御部５０は送り出しモータ２５Ａの回転数を上昇させる。そして、制御部５０は位置センサ３１からダンサロール１２の位置を取得し、図５のステップＳ１１１に示すように、中立位置に戻ったかどうかを確認する。そして、ダンサロール１２の位置が中立位置に戻ったら、図５のステップＳ１１２に示すように、制御部５０は変更した送り出しモータ２５Ａの回転数を維持する。
【００４３】
この様に、本実施形態では、ガイドローラ２４Ｄと速度プーリ１６を同時に増速しているので、ワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５に略均等に張力を掛けながらワイヤ速度を急速に変化させることが出来る。また、ダンサロール１２によって送り出しボビン１０Ａと速度プーリ１６との速度差によって速度プーリ１６の回転速度が影響を受けないようにしていることから、ワイヤ１５の送り速度を変更した場合のワイヤ１５に掛かる張力の変動を抑制することができる。
【００４４】
以上、ワイヤ送り速度を増加する場合について説明したが、ワイヤ送り速度を減少させる場合も制御部５０は同様の制御を行う。ただし、ワイヤ１５の送り速度を減少させる場合には、速度モータ２５Ｂとドローモータ２５Ｃは速度比が一定に保持されるように減速されることから、減速と共に速度モータ２５Ｂによって回転される速度プーリ１６の周速とガイドローラ２４Ｄの周速の間の速度差が小さくなり、ワイヤ１５とガイドローラ２４Ｄとの間の摩擦力が小さくなる。このため、ガイドローラ２４Ｄからワイヤ１５に付加される副張力ΔＴ0´が減少する。従って、制御部５０は図６のマップに従ってトルクモータ２５Ｄの出力を増大させる。また、ワイヤ１５の送り速度を減少させると、一時的に速度プーリ１６の周速が送り出しボビン１０Ａの周速よりも遅くなることから、ワイヤ１５が弛まないようにダンサロール１２は下に移動する。制御部５０は図７に示すマップに基づいて送り出しモータ２５Ａの回転数を低下させる。
【００４５】
以上説明した実施形態では、ドローモータ２５Ｃによってその周速がワイヤ１５の送り速度Ｖ1以上となるようにガイドローラ２４Ｄを回転させてワイヤ１５に副張力ΔＴ0´を印加することとして説明したが、ドローモータ２５Ｃによって回転駆動されるガイドローラはガイドローラ２４Ｄに限らず、ワーク加工領域２６と張力プーリ１８との間にあるガイドローラであればよく、ガイドローラ２４Ｃ、ガイドローラ２４Ｂをドローモータ２５Ｃによって駆動するように構成してもよい。また、本実施形態では、ワーク加工領域２６を規定するガイドローラは４つとして説明したが、ワーク加工領域２６と同じ条数だけワイヤ１５が巻き掛けられているガイドローラはワーク加工領域２６を規定するガイドローラであり、その本数は４本に限られず複数本数であればよい。また、本実施形態のように各ガイドローラへのワイヤ１５の巻き掛け方向が同一方向となっているものに限らず、その一部にワイヤ１５の巻き掛け方向が他のガイドローラと反対になっているものを含んでいてもよい。
【００４６】
図９を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図９に示すように、本実施形態は、図２を参照して説明した実施形態の速度プーリ１６と張力プーリ１８の位置を入れ替え、ワーク加工領域２６の送り方向上流側にあるガイドローラ２４Ａをドローモータ２５Ｃで駆動するようにしたものである。
【００４７】
本実施形態では、制御部５０はガイドローラ２４Ａの周速Ｖ3がいずれも略等しいワイヤ１５の送り速度Ｖ1或いは速度プーリ１６、張力プーリ１８の周速よりも遅く、例えば、ガイドローラ２４Ａの周速Ｖ3がワイヤ送り速度Ｖ1の０．８倍となるようにドローモータ２５Ｃの回転数を調整する。先に説明した実施形態と同様にワイヤ１５には速度プーリ１６と張力プーリ１８との間で主張力が印加される。ガイドローラ２４Ａの周速はワイヤ１５の送り速度よりも遅いことから、ワイヤ１５とガイドローラ２４Ａとの間には滑りが生じ、この滑りによってガイドローラ２４Ａはワイヤ１５を送り方向と反対方向に引っ張る。そして、この滑りによって発生する副張力−ΔＴ0´のため、速度プーリ１６とガイドローラ２４Ａとの間のワイヤの合計張力は増加し、逆に張力プーリ１８とガイドローラ２４Ａとの間のワイヤ１５合計張力は減少する。本実施形態も、先に説明した実施形態と同様、ワイヤ１５が多数回巻き掛けられているガイドローラ２４Ａによって各条のワイヤ１５にそれぞれ同様の副張力−ΔＴ0´を付加することができることから、ガイドローラ２４Ａとガイドローラ２４Ｂとの間のワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５の張力の偏差を抑制することができる。本実施形態では、ワーク加工領域２６のワイヤ張力は、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂによって検出し、その信号に基づいてトルクモータ２５Ｄの出力を調整することによって所定の目標張力Ｔ1に制御する。
【００４８】
本実施形態のワイヤ放電加工装置１００でワイヤ１５の送り速度を増減する場合の動作は先に説明した実施形態と同様で、速度プーリ１６とガイドローラ２４Ａとを速度比を保ったまま増速し、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂで取得したワイヤ張力と制御部５０のメモリに格納しているマップとに基づいてトルクモータ２５Ｄの出力を増減し、ワイヤ１５の主張力の変動を抑制するよう制御する。また、ワイヤ送り速度の増減によってダンサロール１２の位置が変化するとその位置に応じて送り出しモータ２５Ａの回転速度を増減する。本実施形態は先に説明した実施形態と同様の効果を奏する。
【００４９】
図１０を参照しながら図１から図３を参照して説明したワイヤ放電加工装置１００の他の動作について説明する。ワイヤ放電加工装置１００が始動されると制御部５０は、各モータ２５Ａ〜２５Ｄ，２５Ｈを始動して各ボビン１０Ａ，１０Ｂ、速度プーリ１６、ガイドローラ２４Ｄ、張力プーリ１８を回転させる。これによってワイヤ１５は送り出しボビン１０Ａから巻き取りボビン１０Ｂに向って図１の矢印で示す方向に向かって送られる。制御部５０は、速度プーリ１６を回転させる速度モータ２５Ｂの回転数を内蔵されたロータリーエンコーダから取得し、回転数を変更することによって速度プーリ１６の周速、つまりワイヤ１５の送り速度が速度Ｖ1になるようにフィードバック制御する。ワイヤ１５の送り速度は速度モータ２５Ｂの回転数によって規定される。送り出しボビン１０Ａを回転させる送り出しモータ２５Ａはワイヤ１５の送り速度が速度Ｖ1となるような従動速度で回転している。また、巻き取りボビン１０Ｂを回転させる巻取りモータ２５Ｈは、ワイヤ１５の速度が送り速度Ｖ1に対応する回転数よりも大きな回転数の一定速度で回転し、ワイヤ１５の送り速度Ｖ1に対応する回転数との速度差は滑りクラッチ２２によって吸収される。
【００５０】
張力プーリ１８は、その周速がワイヤ１５の送り速度Ｖ1或いは速度プーリ１６の周速と略同一の速度で回転し、トルクモータ２５Ｄのトルク出力によってクランプローラ１９ａと張力プーリ１８との間に挟み込んだワイヤ１５を送り方向に引っ張る。速度プーリ１６は表面に滑り止め部材が設けられ、ワイヤ１５と速度プーリ１６との間での滑りはほとんど発生しないことから、ワイヤ１５には速度プーリ１６と張力プーリ１８との間に張力が掛かる。図１０に示すように、制御部５０は、張力プーリ１８とワーク加工領域２６との間に設けられている第２のワイヤ張力センサ１３Ｂによって取得したワイヤ１５の張力が目標張力Ｔ1となるようにトルクモータ２５Ｄのトルク出力を調整する。張力プーリ１８によってワイヤに付加される張力は主張力である。
【００５１】
図１０の線ａ2に示すように、ワイヤ１５が送り速度Ｖ1によって送られ、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂによって取得するワイヤ張力がＴ1となり、各ガイドローラ２４Ａから２４Ｄが巻きかけられたワイヤ１５によって回転させられている場合には、ワイヤ１５には各ガイドローラ２４Ａから２４Ｄとの間の摩擦力により、張力プーリ１８によって付加される主張力を減衰させる方向の力が掛かる。このため、速度プーリ１６側のワイヤ１５の張力は、張力プーリ１８側よりも小さくなる。逆に言うと、張力プーリ１８側のワイヤ１５の張力は、速度プーリ１６側よりも大きくなる。本実施形態では、制御部５０は、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂの位置のワイヤ１５の張力が目標張力Ｔ1となるようトルクモータ２５Ｄのトルク出力を調整しているため、速度プーリ１６側のワイヤ１５に掛かる張力は、目標張力Ｔ1にワイヤがガイドローラ２４Ａから２４Ｄを一周する際に発生する摩擦張力ΔＴfに巻き掛け回数の５回を掛けた合計摩擦張力５×ΔＴfだけ小さい張力Ｔ4となる。このため、図１０の線ａ2に示すように、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄに巻き掛けられているワイヤ１５の張力には偏差が生じている。
【００５２】
次に制御部５０は、ガイドローラ２４Ｄの周速がワイヤ１５の送り速度Ｖ1よりも速くなるようにドローモータ２５Ｃを回転させる。すると、ガイドローラ２４Ｄの表面ではワイヤ１５との間に速度差による滑りが発生し、ガイドローラ２４Ｄは、ワイヤ１５との接触力と滑り摩擦係数を掛けた力によりワイヤ１５を送り方向に引っ張る。本実施形態では、ワイヤ１５はガイドローラ２４Ｄに５回巻きかけられており、ワイヤ１５は、図１０の一点鎖線ｃ2に示すように、図１０で符号２４Ｄ−１から２４Ｄ−５で示すガイドローラ２４と接位置に来るたびにガイドローラ２４Ｄによって副張力ΔＴ0´が印加される。また、制御部５０は、速度プーリ１６側に配置されている第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって速度プーリ１６側のワイヤ１５の張力を取得し、その張力を第２のワイヤ張力センサ１３Ｂから取得したワイヤ１５の張力と比較し、各張力の差が所定の閾値以下となるように、トルクモータ２５Ｄのトルク出力を増減する。
【００５３】
そして、その張力の差が所定の閾値以下となった場合には、制御部５０はドローモータ２５Ｃの速度を保持する。この様に、第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得したワイヤ張力と第２のワイヤ張力センサ１３Ｂによって取得したワイヤ張力とが略等しくなると、ガイドローラ２４Ｄがワイヤ１５に付加する副張力ΔＴ0´は、摩擦張力ΔＴfに等しく、合計副張力５×ΔＴ0´も合計摩擦張力５×ΔＴfに等しくなっている状態である。
【００５４】
そして、図１０の二点鎖線ｃ2に示すように、速度プーリ１６側のワイヤ１５に掛かる張力が目標張力Ｔ1になると、ガイドローラ２４Ａから２４Ｄに巻き掛けられている領域のワイヤ１５には各周の最初となるガイドローラ２４Ａの位置ではワイヤ張力が目標張力Ｔ1で、各周の最後になるガイドローラ２４Ｄの位置では目標張力Ｔ1に副張力ΔＴ0´が加わったＴ1＋ΔＴ0´となる鋸状の張力分布となる。そして、ワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５に掛かる張力は略均等となる。
【００５５】
このように、本実施形態は、先に説明した実施形態と同様、ワイヤ１５が多数回巻き掛けられているガイドローラ２４Ｄによって各条のワイヤ１５にそれぞれ同様の副張力ΔＴ0´を付加することができることから、ガイドローラ２４Ａとガイドローラ２４Ｂとの間のワーク加工領域２６の各条のワイヤ１５の張力の偏差を抑制することができる。
【００５６】
以上、説明した本実施形態のワイヤ放電加工装置１００でワイヤ１５の送り速度を増減する際の制御について図１１から図１２を参照しながら説明する。図１１のステップＳ２０１並びに図１２の時間ｔ11に示すように、制御部５０はワイヤ１５の送り速度を増速する指令が入力されると、図１１のステップＳ２０２に示すように、速度モータ２５Ｂの回転数を増加させる。速度モータ２５Ｂの回転数が増加すると、図１２の時間ｔ11からｔ12に示すようにワイヤ１５の張力が低下し、速度プーリ１６側に配置された第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得したワイヤ張力、張力プーリ１８側に配置された第２のワイヤ張力センサ１３Ｂによって取得したワイヤ１５の張力は共に低下してくる。制御部５０は、図１１のステップＳ２０３に示すように、第２のワイヤ張力センサ１３Ｂによってワイヤ張力を取得し、図１１のステップＳ２０４に示すように、所定の張力、例えば、目標張力Ｔ1と比較する。そして、ワイヤ１５の張力が目標張力Ｔ1よりも低い状態である場合には、図１１のステップＳ２０５に示すようにトルクモータ２５Ｄのトルク出力を増加させる。
【００５７】
すると、図１２の時間ｔ12からｔ13に示すように、第１、第２のワイヤ張力センサで所得したワイヤ張力が増加してくる。そして、図１２の時間ｔ13に、第２の張力センサ１３Ｂによって取得したワイヤ１５の張力が目標張力Ｔ1となった場合には、制御部５０は、図１１のステップＳ２０６に示すように、トルクモータ２５Ｄのトルク出力を保持する。この状態では、図１２に示すように、ワイヤ１５の送り速度Ｖ1はＶ1´に増加しているが、ドローモータ２５Ｃの回転数はまだ変化していない。このため、ガイドローラ２４Ｄの周速とワイヤ１５の送り速度の差が小さくなり、ガイドローラ２４Ｄからワイヤ１５に付加される副張力ΔＴ0´が小さくなってきている。このため、図１２に示すように、第１のワイヤ張力センサ１３Ａによって取得される速度プーリ１６側のワイヤ張力は、当初の目標張力Ｔ1より少し低下している。
【００５８】
次に、制御部５０は、図１１のステップＳ２０７に示すように、第１のワイヤ張力センサ１３Ａからワイヤ張力を取得し、図１１のステップＳ２０８に示すように、第１のワイヤ張力センサ１３Ａから取得したワイヤ張力と第２のワイヤ張力センサ１３Ｂから取得したワイヤ張力との差が所定の閾値、例えば、３％以内になっていない場合には、図１２の時間ｔ13から時間ｔ14及び、図１１のステップＳ２０９に示すように、ドローモータ２５Ｃの回転数を増加させる。そして、図２のステップＳ２０８で、各ワイヤ張力センサ１３Ａ，１３Ｂで取得したワイヤ張力の差が所定の閾値、例えば、３％以内になった場合には、図１１のステップＳ２１０に示すように、ドローモータ２５Ｃの回転数を保持する。このとき、図１２の時間ｔ14に示すように、速度プーリ１６側のワイヤ１５の張力も目標張力Ｔ1となっている。そして、図１２の時間ｔ14のワイヤ１５の張力の分布は図１０に示す一点鎖線ｃ2のようになっている。
【００５９】
また、制御部５０は、先に図５を参照して説明した実施形態と同様、図１１のステップＳ２１１からステップＳ２１５の処理を行い、送り出しモータ２５Ａの回転数とダンサロール１２の位置とを調整する。
【００６０】
この様に、本実施形態では、ドローモータ２５Ｃの回転数を増減して、速度プーリ１６側とガイドローラ２４Ａから２４Ｄの領域のワイヤ１５の張力を目標張力Ｔ1にしているので、先に図２から図５を参照して説明した実施形態よりも制御ステップが少なく、より簡便にワイヤ１５の張力の変動を抑制することができる。
【００６１】
以上、ワイヤの送り速度を増加させる場合の制御について説明したが、ワイヤの送り速度を減少させる場合には、ワイヤの張力が増加するので、制御部５０は第１、第２のワイヤ張力センサ１３Ａ、１３Ｂの信号によって、トルクモータ２５Ｄのトルク出力を低減し、ドローモータ２５Ｃの回転数を低減するように制御する。制御の方法はワイヤ送り速度を増加させる場合と同様である。
【００６２】
また、以上説明した動作及びワイヤ送り速度の増減制御は、先に図９を説明した実施形態にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０Ａ  送り出しボビン、１０Ｂ  巻き取りボビン、１１Ａ〜１１Ｉ  プーリ、１２  ダンサロール、１３Ａ  第１のワイヤ張力センサ，１３Ｂ  第２のワイヤ張力センサ、１５  ワイヤ、１６  速度プーリ、１７  ガイド、１８  張力プーリ、１９  クランプユニット、１９ａ  クランプローラ、２１  ワイヤ整列ユニット、２２  滑りクラッチ、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ  ガイドローラ、２５Ａ  送り出しモータ、２５Ｂ  速度モータ、２５Ｃ  ドローモータ、２５Ｄ  トルクモータ、２５Ｅ  ステッピングモータ、２５Ｆ，２５Ｇ  位置決めモータ、２５Ｈ  巻取りモータ、２６  ワーク加工領域、２７  ワーク送りユニット、２８  ワーク、２９  電源、３０  導電線、３１  位置センサ、３２  断線検出センサ、４１  給電子、４１Ａ  導電ブロック、４１Ｂ  絶縁ブロック、５０  制御部、１００  ワイヤ放電加工装置。
【図１】
2010284765.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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